ERRATUM NOTICE
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more …
Summary
İnsanlarda hastalığın doğal sürecini taklit eden miyokard enfarktüsü (MI) hayvan modelleri, patofizyolojik mekanizmaları anlamak ve yeni ortaya çıkan tedavilerin güvenliğini ve etkinliğini test etmek için çok önemlidir. Burada, perkütan embolizasyon bobininin yerleştirilmesiyle oluşturulan bir MI domuz modelini açıklıyoruz.
Abstract
Miyokard enfarktüsü (MI) tüm dünyada mortalitenin önde gelen nedenidir. Koroner revaskülarizasyon ve kardiyovasküler ilaçlar da dahil olmak üzere kanıta dayalı tedavilerin kullanılmasına rağmen, hastaların önemli bir kısmında patolojik sol ventrikül remodellenmesi ve MI'yi takiben ilerleyici kalp yetmezliği gelişir. Bu nedenle, diğerlerinin yanı sıra, yaralı miyokardın onarılması ve yenilenmesi için hücresel ve gen terapileri gibi yeni terapötik seçenekler geliştirilmiştir. Bu bağlamda, MI'nin hayvan modelleri, klinik çeviriden önce bu deneysel tedavilerin güvenliğini ve etkinliğini araştırmada çok önemlidir. Domuz gibi büyük hayvan modelleri, domuz ve insan kalplerinin koroner arter anatomisi, kardiyak kinetiği ve MI sonrası iyileşme süreci açısından yüksek benzerliği nedeniyle daha küçük olanlara göre tercih edilir. Burada, kalıcı bobin konuşlandırması ile domuzda bir MI modelini tanımlamayı amaçladık. Kısaca retrograd femoral erişim yoluyla perkütan selektif koroner arter kanülasyonunu içerir. Koroner anjiyografi sonrasında, bobin floroskopik rehberlikte hedef dalda konuşlandırılır. Son olarak, tam oklüzyon tekrarlanan koroner anjiyografi ile doğrulanır. Bu yaklaşım uygulanabilir, yüksek oranda tekrarlanabilir ve geleneksel açık göğüs cerrahisinden ve ardından postoperatif inflamasyondan kaçınarak insan revaskülarize olmayan MI'nin patogenezini taklit eder. Takip zamanına bağlı olarak, teknik akut, subakut veya kronik MI modelleri için uygundur.
Introduction
Miyokard enfarktüsü (MI) tüm dünyada mortalite, morbidite ve özürlülüğün en sık nedenidir1. Mevcut terapötik ilerlemelere rağmen, hastaların önemli bir kısmında MI'yi takiben advers ventrikül yeniden şekillenmesi ve ilerleyici kalp yetmezliği gelişmekte, bu da ventrikül disfonksiyonu ve ani ölüm nedeniyle kötü prognoz ile sonuçlanmaktadır 2,3,4. Bu nedenle, yaralı miyokardın onarılması ve / veya yenilenmesi için yeni terapötik seçenekler incelenmektedir ve translasyonel MI hayvan modelleri, güvenliklerini ve etkinliklerini test etmede çok önemlidir. Sıçanlar5,6, fareler 7,8, köpekler9 ve koyun 10 dahil olmak üzere kardiyovasküler araştırmalar için çeşitli modeller kullanılmış olmasına rağmen, domuzlar, kalp büyüklüğü, koroner arter anatomisi, kardiyak kinetik, fizyoloji, metabolizma ve MI sonrası iyileşme süreci11 açısından insanlara yüksek benzerlikleri nedeniyle kardiyak iskemi çalışmalarını modellemek için en iyi seçeneklerden biridir. 12,13,14,15.
Bu bağlamda MI domuz modellerinin geliştirilmesi için birçok farklı açık cerrahi ve perkütan yaklaşım mevcuttur. Açık göğüs yaklaşımı, sol lateral torakotomi prosedürünü içerir ve diğerlerinin yanı sıra cerrahi koroner arter ligasyonu 16,17, miyokard kriyo-hasarı, koterizasyon12 ve bir hidrolik tıkanıklık18 veya bir ameroid konstriktör 19'un koroner arter yerleştirilmesinde yararlıdır. Cerrahi koroner oklüzyon, kalbin geniş erişimine ve görsel değerlendirmesine izin verdiği için kalp dokusu mühendisliği ve hücre tedavisi gibi yeni terapötik seçenekleri test etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır; Bununla birlikte, insan MI'sinin aksine, cerrahi yapışıklıklara, bitişik skarlaşmaya ve postoperatif inflamasyona neden olabilir17. Miyokard kriyo-hasarı ve koterizasyon kolayca tekrarlanabilir tekniklerdir, ancak insanlarda gözlenen patofizyolojik MI progresyonunu yeniden üretmez12. Öte yandan, geçici veya kalıcı koroner blokaj üretmek için çeşitli perkütan teknikler geliştirilmiştir. Bunlar transkoroner veya intrakoroner etanol ablasyonu20,21, balon anjiyoplasti ile oklüzyon 22 veya agaroz jel boncukları23, fibrinojen karışımları9 veya bobin embolizasyonu 17,24 gibi trombojenik materyallerin verilmesidir. Balon anjiyoplasti iskemi / reperfüzyon çalışmaları için daha uygun olsa da, koroner bobin dağıtımı revaskülarize olmayan MI'yi modellemek için en iyi seçeneklerden biridir. Bu perkütan yaklaşım uygulanabilir, sürekli olarak tekrarlanabilir ve açık göğüs cerrahisinden kaçınır. Enfarktüs lokalizasyonunun hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar ve reperfüze edilmemiş bir insan MI'sine benzer bir patofizyoloji ile sonuçlanır. Ayrıca, bobin embolizasyonu akut, sub-akut veya kronik MI'yi modellemek için uygundur; kronik konjestif kalp yetmezliği; veya kapak hastalığı17.
Mevcut protokol, kalıcı bobin dağıtımı ile bir MI domuz modelinin nasıl geliştirileceğini açıklamayı amaçlamaktadır. Kısaca retrograd femoral erişim yoluyla perkütan selektif koroner arter kanülasyonunu içerir. Koroner anjiyografiyi takiben, floroskopik rehberlikte hedef dal arterine bir bobin yerleştirilir. Son olarak, tam oklüzyon tekrarlanan koroner anjiyografi ile doğrulanır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu çalışma, Alman Trias i Pujol Sağlık Araştırma Enstitüsü (IGTP) ve Devlet Yetkilileri (Generalitat de Catalunya; Kod: 10558 ve 11208) ve Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu25'te tanımlandığı şekilde araştırma ve öğretimde hayvanların kullanımına ilişkin tüm kılavuzlara uygundur.
1. Hayvanların prosedürel olarak hazırlanması
- Her iki cinsiyetten melez Landrace X Büyük Beyaz domuzları (30-35 kg) kullanın.
- İşlemden önce hayvanları 12 saat boyunca oruç halinde tutun.
2. Sedasyon, anestezi ve analjezi
- Hayvanı kas içi (IM) ketamin (3 mg / kg), midazolam (0.3 mg / kg) ve deksmedetomidin (0.03 mg / kg) enjeksiyonu ile sakinleştirin. Yaklaşık 10-15 dakika bekleyin.
- Domuz yatıştırıldıktan sonra, optimum sedasyonu sağlamak için bir oksijen (% 90-100)-izofluran (% 1-2) karışımı ve bir yüz maskesi ile havalandırın.
- Kuruluğu önlemek için veteriner merhemini domuzun gözlerine yerleştirin.
NOT: Her 20 dakikada bir tekrarlayın. - İntravenöz olarak (IV) lateral kulak damarına 20 G'lık bir kateter yerleştirin. Anesteziyi indüklemek için propofol (1-2 mg / kg) uygulayın.
- Domuzun yutma refleksi olmadığında, hayvanı bir endotrakeal tüp kullanarak entübe edin (30-35 kg için 6.5-7.0 büyüklüğünde).
NOT: Endotrakeal tüpün boyutunu domuzun boyutuna göre ayarlayın. Daha derin bir anestezik düzlemi ve uzamış apneyi önlemek için entübasyon hızlı bir şekilde yapılmalıdır. - İntracerrahi analjezi için IV buprenorfin (0.01 mg/kg) uygulayın. Postoperatif analjezi için fentanil transdermal yama (100 μg / s) kullanın.
NOT: Fentanil yama kasık derisine uygulanır ve ameliyat sonrası ağrıyı sınırlamak için 72 saat boyunca aktiftir. Farmakolojik etkisi doğumdan hemen sonra başlamaz, bu nedenle işleme başlamadan önce uygulayın. - Domuzun vasküler girişimsel radyoloji (VIR) odasına taşınması sırasında hava yolu maske torbası ünite ventilasyonu (20 şişirme / dak) yapın.
- Endotrakeal tüpü bir hava yolu sensörü ve kapnografi kaydı ile donatılmış anestezi makinesine bağlayın.
- FiO2 0.50 ile mekanik pozitif basınçlı ventilasyona 10 mL/kg gelgit hacmi ve 16-20 nefes/dak frekans kullanarak başlayın. İzofluran ile anesteziyi sürdürün (% 1-3).
NOT: Doğru cerrahi anestezik düzlemi doğrulamak için, hayvan kendiliğinden nefes almamalı veya kornea veya pupilla ışık reflekslerine sahip olmamalıdır.
3. Hemodinamik monitörizasyon ve cerrahi alanın hazırlanması
- Hayvanı ameliyat masasına sırtüstü pozisyonda yerleştirin ve uzuvları masaya bant veya bandajla sabitleyin.
- Deneysel prosedür sırasında ST segmenti, T-dalgaları ve kalp atış hızındaki değişiklikleri kaydetmek için elektrokardiyogram (EKG) problarını hayvanın ekstremitelerine deri altından yerleştirin.
- Dile veya hayvanın dudağının bir köşesine bir nabız oksimetresi ve ön ayaktaki invaziv olmayan basınç manşetini yerleştirin.
- Rektal / özofagus sıcaklığını bir prob ile ölçün.
- Sağ femur bölgesini cerrahi sabunla temizleyin, ardından steril koşullar altında 3 kez alternatif antiseptik povidon-iyot çözeltisi ve alkol alın.
- Cerrahın cerrahi el yıkama işlemini gerçekleştirdiğinden ve steril bir elbise ve steril eldiven giydiğinden emin olun.
- Hayvanı steril bir cerrahi örtü ile örtün.
- İğneyi, 6F vasküler kılıfı, 0,035 inç J uçlu teli, 6F JR4 90 cm kılavuz kateteri, 0,014 inç 200 cm kılavuz teli, 150 cm uzunluğunda / 0,017 inç iç çaplı mikrokateteri ve kontrast orta enjeksiyon manifold kitini heparinize edilmiş salin çözeltisi ile hazırlayın ve yıkayın.
4. Vasküler erişim
- Ultrason eşliğinde ponksiyon ile perkütan bir yaklaşımla sağ femoral arteri delin. Yüzeyel femoral arter ile derin femoral arter arasındaki bifurkasyonu bulun.
- Transdüseri bifurkasyona 2-3 cm proksimal olarak, ortak femoral artere yerleştirin ve dönüştürücünün merkezini ortak femoral arter ile hizalayın.
- İğneyi dönüştürücünün merkezine yerleştirin ve arteri yaklaşık 45 ° 'lik bir açılanmada delin. Daha sonra, modifiye edilmiş Seldinger tekniği 26'yı kullanarak6F vasküler bir kılıf yerleştirin.
NOT: Önemli spazm veya hematom durumunda, kontralateral femoral artere geçiş. - Kateterleri heparinize salin çözeltisi ile yıkayın. (5000 IU fraksiyone edilmemiş heparin/1000 mL, %0.9 NaCL).
- Heparini kılıftan uygulayın (300 IU / kg).
5. Koroner anjiyografi
- J-uç telini JR4 kılavuz kateterine yerleştirin ve teli kılıftan yükselen aorta doğru ilerletin ve ardından kateteri kapak yüzeyinin üzerine yerleştirin.
- Teli çıkarın ve kateteri enjeksiyon manifold sistemine bağlayın. Tüm sistemi temizleyin.
- Floroskopi altında, kateteri sol ana koroner artere tutun ve sol koroner sistemi görselleştirmek için 10 mL iyotlu kontrast madde enjekte edin (Şekil 1A, C).
NOT: Koroner diseksiyon riskini önlemek için enjekte etmeden önce arteriyel basınç dalga formunun sönümlenmediğinden emin olmak önemlidir. - Anjiyogramları iki ortogonal görünümde gerçekleştirin: sol ön eğik 40 ° ve sağ ön eğik 30 ° projeksiyonlar.
- Mikrokateter üzerine önceden monte edilmiş 0.014 inçlik bir kılavuz telini floroskopik rehberlikte orta sol ön inen (LAD) veya distal sol circumflex (LCX) koroner artere ilerletin.
6. Bobin implantasyonu
- Floroskopik rehberlikte, mikrokateteri telden bobin implantının yerleştirilmesi gereken istenen yere ilerletin. LAD tıkanıklığı durumunda, bobin distalini ilk çapraz dala yerleştirin ve LCX için bobin distalini ilk marjinal dala yerleştirin.
NOT: Proksimal yaklaşımlar (ilk diyagonal veya ilk marjinal dallardan önce) çok düşük sağkalım oranlarına sahiptir. - Teli çıkarın ve bobini seçin.
NOT: En uygun bobin boyutunu ve uzunluğunu seçmek önemlidir. Küçük veya kısa bir bobin, damar lümeninde iyi konumlandırılamayabilir ve kontrast enjeksiyonları veya spontan nedeniyle distal migrasyon riski çok yüksektir, bu da daha küçük enfarktüs boyutuna neden olur. Büyük veya uzun bir bobin, damara proksimal olarak proksimal olabilir ve istenenden daha büyük bir enfarktüs üretebilir. Doğru bobinin seçimi, algılanamayan bobinler kullanılıyorsa, çıkarılamadıkları için özellikle önemlidir. En uygun boyut, embolize edilecek damarın lümeninden 1-2 mm daha büyüktür ve 20-60 mm arasındaki uzunluk genellikle 30-40 kg'lık domuzlar için yeterlidir. - Bobini mikrokateter yoluyla verin ve bobinin doğru konumunu görselleştirmek için floroskopi altında yavaşça 5 mL iyotlu kontrast madde enjekte edin.
- Kılavuz kateterin içindeki mikrokateteri çıkarın ve kontrol enjeksiyonlarını gerçekleştirmek ve ikinci bir bobinin implante edilmesi gerektiğinde artere erişimi sağlamak için kılavuzu bir yan dala yerleştirin.
- Bobinin tromboz yapmasını ve arteri tıkamasını bekleyin.
NOT: Arter tıkandığında, elektrokardiyogramda değişiklikler gözlenebilir. Tam arteriyel tıkanıklığı kontrol etmenin bir başka yolu, her 10 dakikada bir iyotlu kontrastın yavaş enjeksiyonlarını yapmaktır (Şekil 1B, D). Arter 20-30 dakika içinde tıkanmazsa, başka bir bobin implantı gerekebilir.
7. İşlemin sonu
- Arter tıkandıktan sonra, aritmik atakları önlemek için en az 1 saat boyunca sürekli IV lidokain infüzyonu (50-100 μg / kg / dak) uygulayın.
- Tıkanmaya distal bir akış olmadığından emin olmak için bir anjiyografi yapın.
- Teli, mikrokateteri ve kılavuz kateteri çıkarın.
- Kılıfı çıkarın ve 20 dakika boyunca manuel sıkıştırma yapın.
8. Postoperatif prosedür ve hayvan iyileşmesi
- EKG, rektal sıcaklık, nabız oksimetresi ve kapnografi kullanarak hayvanı tamamen iyileşene kadar izleyin.
NOT: Ventriküler aritmi durumunda, bir lidokain bolusu (1.5-3.5 mg / kg) uygulayın. - Profilaktik postoperatif antibiyotik tedavisi olarak IM tulatromisin (2.5 mg / kg) enjeksiyonu uygulayın. Ameliyat sonrası analjezi için, cerrahi prosedürden önce bir transdermal fentanil yama uygulanır (adım 2.6).
- İzofluranı kapatın ve hayvan kendiliğinden nefes almaya başlayana kadar mekanik havalandırmayı koruyun.
- Domuz yutma refleksini geri kazandığında, endotrakeal tüpü çıkarın. NOT: Ekstübasyondan önce ve sonra hayvanın iyi bir SpO2'ye (% 95'ten fazla) sahip olup olmadığını kontrol edin.
- Hayvanı bireysel bir kafese taşıyın. Hayvanı sıcak su battaniyesinin üzerine yerleştirin ve ameliyat sonrası hipotermiyi önlemek için termal bir örtü ile örtün.
NOT: Tamamen iyileşene kadar domuzu diğer hayvanların şirketine iade etmeyin. - Sternal yatışlığı korumak için yeterli bilinci yeniden kazanana kadar hayvanı izleyin.
9. Postoperatif ağrı değerlendirmesi ve takibi
- Ameliyat sonrası takip sırasında, solunum hızı, yiyecek ve su alımı, aktivite ve diğer bireylerle etkileşim, cildin görünümü ve renklenmesi ve cerrahi yaranın evrimi dahil olmak üzere hayvanların genel durumunu izleyin.
- Aşağıdaki puanlama kriterlerine göre günlük bir denetim protokolü uygulayın: - Ağırlık:
0: Normal
1: % <10 kilo kaybı
2:% 10-20 kilo kaybı
3:> %20 kilo kaybı
- Vücut durumu:
0: İyi: belirgin olmayan omurlar, pelvik veya omurga kemikleri
2: Düzenli: spinal segmentasyon kanıtı, palpe edilebilir pelvik kemikler
3: Zayıflama: son derece belirgin iskelet, örtmek için çok az et veya hiç et yok
- Davranış:
0: Normal: Ortamınızda etkin ve etkileşimli
1: Aktivitede hafif düşüş ve daha az etkileşimli
2: Anormal: aktivitede belirgin düşüş, izole
3: Anormal: Hareketsiz veya hiperaktivite, olası kendine zarar verme
- Fiziksel görünüm:
0: Normal: cilt / saç parlak ve gözler parlak
1: Mumyalama, cilt / saç parlaklık olmadan kaybolur
2: Kötü cilt/burun salgıları
3: Kötü cilt, anormal veya kambur duruş
- Davranış bozuklukları:
0: Yok
1: Normal hareket edememe
2: Yiyecek/içeceğe ulaşamayan, diğer hayvanlardan izole
3: Saklanma / köşeye sıkışma niyeti, uyaranlara cevap vermez (ölmek)
- Klinik bulgular:
0: Yok
1: Hipotermi, ateş, hafif solunum yetmezliği
2: Cerrahi yaranın enfeksiyonu, muko-kanlı sekresyonlarla orta derecede solunum yetmezliği
3: Kalp yetmezliği, ciddi solunum yetmezliği (siyanoz, açık ağız)
Puan:
- 1-5: Hayvanları günde bir kez denetleyin.
- 6-12: Gerekirse destek tedavisi verin.
- Yukarıdaki parametrelerden herhangi birinde 3 puanı olan veya toplam puanı >12 olan herhangi bir hayvan ötenazi yapılacaktır.
NOT: Hayvanlar, hayvan bakım personeli tarafından günlük olarak ve haftada iki kez araştırma ve veterinerlik ekibi tarafından izlenmelidir. - İşlemden ağrı ve sıkıntı beklenmemesine rağmen, herhangi bir hayvan ağrı belirtileri gösteriyorsa, analjezik tedavi verin (tramadol, oral, 2-4 mg / kg, günlük). Herhangi bir hayvan analjezik ilaca cevap vermezse ve kronik ağrı belirtileri gösterirse (çok düşük olasılık), hayvanı anestezik doz aşımı ile ötenazi yapın (sodyum tiyopental, IV, 200 mg / kg).
- Uygulanan antibiyotik tedavisine rağmen cerrahi yara enfeksiyon belirtileri gösteriyorsa (düşük olasılık), yarayı günlük olarak tedavi edin ve yeni bir antibiyotik rejimi başlatın (sefkinom sülfat, IM, 2 mg / kg, günlük).
10. Ötenazi yöntemi
- Önceki sedasyon ve anestezi altında, daha önce tarif edildiği gibi, IV sodyum tiyopental doz aşımı (200 mg / kg) uygulayın.
- Hayati belirtileri izleyerek kardiyorespiratuar arresti ve ölümü doğrulayın (elektrokardiyogram, kan basıncı, kapnografi).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
MI hayatta kalma oranları ve yeri
Elli yedi domuza LCX marjinal dalında (n = 25; 12 dişi ve 13 erkek) veya koroner arterin birinci ve ikinci çapraz dalları arasındaki LAD'de (n = 32; 16 dişi ve 16 erkek) koroner bobin implantasyonu yapıldı ve 30 gün boyunca takip edildi. LCX marjinal dalında bir MI'ye gönderilen hayvanların hayatta kalma oranı% 80 idi (n = 20). Üç domuz, bobin yerleştirilmeden önce atriyoventriküler (AV) blok ve asistole bağlı ölümcül komplikasyonlar sonucu öldü ve 2 domuz, bobin yerleştirildikten sonra transmural MI'ye bağlı ventriküler fibrilasyon (VF) sonrası öldü. LAD'de MI'ye gönderilen hayvanların hayatta kalma oranı% 72 idi (n = 23): Bobin dağıtımından sonra bir AV bloğu ve asistol nedeniyle 1 domuz ve VF'den sonra 8 hayvan öldü (bobin dağıtımından sonra 5, MI'den sonra 12-48 saatte 2 ve MI'den 26 gün sonra). Hayatta kalma oranları, muhtemelen LAD modelindeki daha büyük enfarktüs uzantısı nedeniyle, LCX marjinal dalı (2-2.5 mm çapında) ve orta LAD (2.5-3 mm çapında) MI arasında farklılık göstermiştir.
Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) analizi, MI'den 30 gün sonra tüm hayvanlarda yapıldı. Şekil 2, LCX marjinal dalının (Şekil 2A,C) ve distal LAD (Şekil 2B,D) enfarktüs modellerinin geç gadolinyumla güçlendirilmiş MRG görüntülerini göstermektedir. Gösterildiği gibi, LCX marjinal koroner arterdeki bobin yayılımı LV lateral duvarını etkilerken, interventriküler septum distal LAD yerleşiminde en çok etkilenen alandır. Bu sonuçlar kalp kesitinden sonra da doğrulandı (Şekil 2E,F).
Resim 1: Koroner anjiyografi, anteroposterior projeksiyon. LCX marjinal dal ve distal LAD koroner arterinde pre- (A,B) ve post-bobin (beyaz oklar) yayılımının (C,D) temsili görüntüleri. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Manyetik rezonans görüntüleme ve kalp dokusu kesitleri. Temsili T1 3 odacıklı (A,B) ve kısa eksenli (C,D), LCX marjinal ve distal LAD enfarktüsü için geliştirilmiş görüntüleri geciktirdi. Görüntüler sağlıklı (siyah) ve enfarktüslü (beyaz) miyokard ortaya koymaktadır. LCX marjinal (E) ve distal LAD MI (F) sonrası kalp kesitlerinin fotoğrafları. Oklar, enfarktüs alanının yerini ve uzantısını gösterir. Ölçek çubuğu = 1 cm Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bir koroner arterde konuşlandırılan bir bobin, domuzda yeni kardiyovasküler terapötik stratejiler geliştirmek ve test etmek için kullanılabilecek tekrarlanabilir ve tutarlı bir klinik öncesi reperfüze edilmemiş MI modeli sağlar.
Ellerimizde takipteki mortalite %19 ile MI komplikasyonlarına bağlı olarak, çoğunlukla işlemin ilk 24 saati içinde idi. Tüm bu ölümler, reperfüze edilmemiş MI'nin doğal tarihi ile ilgilidir ve çalışmanın birincil sonuçlarıdır. Bu protokoldeki en kritik adımlardan biri, mikrokateterin koroner arterlere girmesine dayanır. Bazı durumlarda, mikrokateter ilerlemesi şiddetli hipotansiyona, AV bloğuna ve son olarak asistole yol açan vagal bir reaksiyona neden oldu. Bununla birlikte, mikrokateteri ilerletmeden önce bir IV adrenalin bolusu (0.001 mg / kg) uygulanarak bu önlenebilir. Diğer bir komplikasyon ise VF'ye yol açabilecek malign aritmilerin ortaya çıkmasıdır. Bu ataklar genellikle MI instaurasyonundan 30 dakika sonra ortaya çıkar. Ventriküler aritmi riskini azaltmak için en az 1 saat boyunca lidokain sürekli infüzyon hızı (50-100 μg / kg / dak) kullanmanızı öneririz. Alternatif olarak, sürekli bir amiodaron infüzyonu (50-80 μg / kg / dak) uygulanabilir. Bununla birlikte, ventriküler aritmik olaylar meydana gelirse, bir lidokain bolusu (1.5-3.5 mg / kg) verilmesini öneririz. Şiddetli bradikardi durumunda, hafif veya orta derecede hipotansiyon için atropin bolus (0.01 mg / kg), noradrenalin perfüzyonu (0.05-3 μg / kg / dak) ve şiddetli hipotansiyon, elektromekanik ayrışma, AV blok veya asistol için adrenalin (0.03 mg / kg) uygulanmasını öneririz. Bununla birlikte, bir VF meydana geldiğinde, 320J ventriküler defibrilasyon monofazik kardiyak defibrilatör ile uygulanmalı ve hayvan kalp ritmini geri kazanana kadar tekrarlanmalıdır. Birkaç ventriküler defibrilasyona ihtiyaç duyulduğunda veya asistol meydana geldiğinde, göğüs kafesini 4 inç bastırarak manuel göğüs kompresyonları (80-90 kompresyon / dak) yapın ve hayvanı% 100O2 altında mekanik ventilatöre bağlayın.
Girişimsel prosedür bir saatten fazla uzatılırsa, 300 saniyeden fazla olduğundan emin olmak için aktif pıhtılaşma süresi testi ile antikoagülasyon seviyesinin izlenmesinde fayda vardır. Daha kısaysa, ekstra bir heparin dozu uygulanmalıdır.
Koroner arter bobini dağıtımından sonra tıkayıcı trombüs oluşmaması durumunda, başka bir bobinin yerleştirilmesini öneririz. Diğer bir seçenek de pıhtı oluşumunu kolaylaştırmak için protamin (1mg/100IU UFH) uygulamak olabilir, ancak kılavuz kateterde trombüs oluşumu ve kontrol enjeksiyonu sırasında müteakip embolizasyon riski vardır.
Diğer birçok oklüzyon modelinin, arteriyel ligasyon, bir ameroid konstriktör veya balon enflasyonu ile koroner akışın durmasına dayanan MI'yi simüle ettiği tanımlanmıştır. Bununla birlikte, konuşlandırılmış bir bobin, koroner arteri tıkayan trombüs oluşumu ile pıhtılaşma kaskadını başlatır. Bu mekanizma, balon oklüzyonu gibi diğer invaziv olmayan tekniklerle karşılaştırıldığında, insan MI'sinin patofizyolojisini mümkün olduğunca yakından simüle eder. Reperfüze edilmemiş MI'nin iskemi-reperfüzyonmodellerinden daha geniş skarlaşma, daha az uygulanabilir miyokard ve kardiyak fonksiyon açısından daha büyük bir azalma ile sonuçlanmasına rağmen, anti-enflamatuar tedavilerin taranması, ters kardiyak yeniden yapılanma ve kardiyovasküler hastalığın tedavisi için gen veya kök hücre tedavisi için daha uygundur28.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur
Acknowledgments
Katalonya Karşılaştırmalı Tıp ve Biyogörüntüleme Merkezi'ne (CMCiB) ve personeline hayvan modelinin uygulanmasına katkılarından dolayı şükranlarımızı sunuyoruz. Bu çalışma Instituto de Salud Carlos III (PI18/01227, PI18/00256, INT20/00052), Sociedad Española de Cardiología ve Generalitat de Catalunya [2017-SGR-483] tarafından desteklenmiştir. Bu çalışma aynı zamanda Plan Nacional de I+D+I'nin bir parçası olarak Red de Terapia Celular - TerCel [RD16/0011/0006] ve CIBER Cardiovascular [CB16/11/00403] projeleri tarafından finanse edildi ve ISCIII-Subdirección General de Evaluación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) tarafından ortaklaşa finanse edildi. Dr. Fadeuilhe, İspanyol Kardiyoloji Derneği'nden (Madrid, İspanya) bir hibe ile desteklendi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 6-F JR4 0-71"guiding catheter | Medtronic | LA6JR40 | 6F JR4 90 cm Guiding catheter |
| Adrenaline 1 mg/mL | B.Braun | National Code (NC). 602486 | Adrenaline |
| Atropine 1 mg/mL | B.Braun | NC. 635649 | Atropine |
| Betadine | Mylan | NC. 694109-1 | Povidone iodine solution |
| Bupaq 0.3 mg/mL | Richter Pharma AG | NC. 578816.6 | Buprenorphine |
| Dexdomitor 0.5 mg/mL | Orion Pharma | NC. 576303.3 | Dexmedetomidine |
| Draxxin | Zoetis | NC. 576313.2 | Tulathromycin |
| EMERALD Guidewire | Cordis | 502-585 | 0.035-inch J-tipped wire |
| External defibrillator | DigiCare | CS81XVET | Manual external defibrillator |
| Fendivia 100 µg/h | Takeda | NC. 658524.5 | Fentanyl transdermal patch |
| Guidewire Introducer Needle 18 G x 7 cm | Argon | GWI1802 | Introducer needle |
| Heparine 1% | ROVI | NC. 641647.1 | Heparin |
| Hi-Torque VersaTurn F | Abbott | 1013317J | 0.014-inch 200 cm Guidewire |
| IsoFlo | Zoetis | 50019100 | Isoflurane |
| Ketamidor | Richter Pharma AG, | NC. 580393.7 | Ketamine |
| Lidocaine 50 mg/mL | B.Braun | NC. 645572.2 | Lidocaine |
| MD8000vet | Meditech Equipment | MD8000vet | Multi-parameter monitor |
| Midazolam | Laboratorios Normon | NC. 624437.1 | Midazolam |
| Prelude.6F.11 cm (4.3").0.035" (0.89 mm).50 cm (19.7").Double Ended.Stainless Steel.6F.16 | Merit | PSI-6F-11-035 | 6F Vascular sheath |
| Propovet Multidosis 10 mg/mL | Zoetis | NC. 579742.7 | Propofol |
| RENEGADE STC-18 150/20/STRAIGHT/1RO | Boston Scientific | M001181370 | 150 cm length with 0.017-inch inner diameter Microcatheter |
| Ruschelit | Teleflex | 112482 | Endotracheal tube with balloon (#6.5) |
| SPUR II | Ambu | 325 012 000 | Airway mask bag unit-ventilation (AMBU) |
| Vasofix 20 G | B.Braun | 4269098 | 20 G Cannula |
| Visipaque 320 mg/mL USB 10 x 200 mL | General Electrics | 1177612 | Iodinated contrast medium |
| VortX-18 Diamond 3 mm/3.3 mm | Boston Scientific | M0013822030 | Coil |
| WATO EX-35 | Mindray | WATO EX-35Vet | Anesthesia machine |
References
- Khan, M., et al. Global epidemiology of ischemic heart disease: Results from the global burden of disease study. Cureus. 12 (7), 9349 (2020).
- Bhatt, A. S., Ambrosy, A. P., Velazquez, E. J. Adverse remodeling and reverse remodeling after myocardial infarction. Current Cardiology Reports. 19 (8), 71 (2017).
- Verma, A., et al. Prognostic implications of left ventricular mass and geometry following myocardial infarction: The VALIANT (VALsartan In Acute myocardial iNfarcTion) echocardiographic study. JACC: Cardiovascular Imaging. 1 (5), 582-591 (2008).
- Konstam, M., Kramer, D., Patel, A., Maron, M., Udelson, J. Left ventricular remodeling in heart failure: current concepts in clinical significance and assessment. JACC. Cardiovascular Imaging. 4 (1), 98-108 (2011).
- Srikanth, G., Prakash, P., Tripathy, N., Dikshit, M., Nityanand, S. Establishment of a rat model of myocardial infarction with a high survival rate: A suitable model for evaluation of efficacy of stem cell therapy. Journal of Stem Cells and Regenerative Medicine. 5 (1), 30 (2009).
- Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. -H., McConnell, B. K.
- Takagawa, J., et al. Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches. Journal of Applied Physiology. 102 (6), Bethesda, MD. 2104-2111 (2007).
- Yang, F., et al. Myocardial infarction and cardiac remodelling in mice. Experimental Physiology. 87 (5), 547-555 (2002).
- Suzuki, M., Asano, H., Tanaka, H., Usuda, S. Development and evaluation of a new canine myocardial infarction model using a closed-chest injection of thrombogenic material. Japanese Circulation Journal. 63 (11), 900-905 (1999).
- Rienzo, M., et al. A total closed chest sheep model of cardiogenic shock by percutaneous intracoronary ethanol injection. Scientific Reports. 10 (1), 12417 (2020).
- Spannbauer, A., et al. Large animal models of heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). Frontiers in Cardiovascular Medicine. 6, 117 (2019).
- Liu, J., Li, X. Novel porcine models of myocardial ischemia/infarction - Technical progress, modified electrocardiograms validating, and future application. Advances in Electrocardiograms - Clinical Applications. , In Tech. Shanghai, China. 175-190 (2012).
- Hughes, G. C., Post, M., Simons, M., Annex, B. Translational physiology: porcine models of human coronary artery disease: implications for pre-clinical trials of therapeutic angiogenesis. Journal of Applied Physiology. 94 (5), Bethesda, MD. 1689-1701 (2003).
- Tsang, H. G., et al. Large animal models of cardiovascular disease. Cell Biochemistry and Function. 34 (3), 113 (2016).
- Dixon, J. A., Spinale, F. G. Large animal models of heart failure. Circulation: Heart Failure. 2 (3), 262-271 (2009).
- Gálvez-Montón, C., et al. Transposition of a pericardial-derived vascular adipose flap for myocardial salvage after infarct. Cardiovascular Research. 91 (4), 659-667 (2011).
- Gálvez-Montón, C., et al. Comparison of two pre-clinical myocardial infarct models: coronary coil deployment versus surgical ligation. Journal of Translational Medicine. 12, 137 (2014).
- Domkowski, P. W., Hughes, G. C., Lowe, J. E. Ameroid constrictor versus hydraulic occluder: creation of hibernating myocardium. The Annals of Thoracic Surgery. 69 (6), 1984 (2000).
- Tuzun, E., et al. Correlation of ischemic area and coronary flow with ameroid size in a porcine model. Journal of Surgical Research. 164 (1), 38-42 (2010).
- Weismüller, P., Mayer, U., Richter, P., Heieck, F., Kochs, M., Hombach, V. Chemical ablation by subendocardial injection of ethanol via catheter - preliminary results in the pig heart. European Heart Journal. 12 (11), 1234-1239 (1991).
- Haines, D., Verow, A., Sinusas, A., Whayne, J., DiMarco, J. Intracoronary ethanol ablation in swine: characterization of myocardial injury in target and remote vascular beds. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 5 (1), 41-49 (1994).
- Li, K., Wagner, L., Moctezuma-Ramirez, A., Vela, D., Perin, E. A robust percutaneous myocardial infarction model in pigs and its effect on left ventricular function. Journal of Cardiovascular Translational Research. , (2021).
- Eldar, M., Ohad, D., Bor, A., Varda-Bloom, N., Swanson, D., Battler, A. A closed-chest pig model of sustained ventricular tachycardia. Pacing and Clinical Electrophysiology : PACE. 17 (10), 1603-1609 (1994).
- Dib, N., Diethrich, E. B., Campbell, A., Gahremanpour, A., McGarry, M., Opie, S. R. A percutaneous swine model of myocardial infarction. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 53 (3), 256-263 (2006).
- National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 8th ed. , National Academies Press. Washington (DC), US. (2011).
- Carter, C., Girod, D., Hurwitz, R.
- Koudstaal, S., et al. Myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs. Journal of Visualized Experiments JoVE. (86), e51269 (2014).
- Kumar, M., et al. Animal models of myocardial infarction: Mainstay in clinical translation. Regulatory Toxicology And Pharmacology RTP. 76, 221-230 (2016).
Tags
Tıp Sayı 177 miyokard enfarktüsü domuz bobin dağıtımı klinik öncesi model.Erratum
Formal Correction: Erratum: Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model
Posted by JoVE Editors on 05/26/2022.
Citeable Link.
An erratum was issued for: Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model. The Protocol and Discussion sections were updated.
Step 3.5 was updated from:
Clean the right femoral area with surgical soap and antiseptic povidone-iodine solution under sterile conditions
to:
Clean the right femoral area with surgical soap followed by alternating antiseptic povidone-iodine solution and alcohol 3 times under sterile conditions.
Section 9 was updated from:
9. Euthanasia method
- Under previous sedation and anesthesia, as previously described, administer an IV sodium thiopental overdose (200 mg/kg).
- Confirm cardiorespiratory arrest and death by monitoring vital signs (electrocardiogram, blood pressure, capnography).
to:
9. Postoperative pain assessment and monitoring
- During the post-surgical follow-up, monitor the general condition of the animals, including the respiratory rate, food and water intake, activity and interaction with the other individuals, appearance and coloration of the skin, and the evolution of the surgical wound.
- Apply a daily supervision protocol according to the following scoring criteria:
- Weight:
0: Normal
1: <10% weight loss
2: 10-20% weight loss
3:> 20% weight loss
- Body condition:
0: Good: non-prominent vertebrae, pelvic or spinal bones
2: Regular: evidence of spinal segmentation, palpable pelvic bones
3: Emaciation: extremely marked skeleton, little or no meat to cover
- Behavior:
0: Normal: Active and interactive in your environment
1: Slight decline in activity and less interactive
2: Abnormal: pronounced decline in activity, isolated
3: Abnormal: Immobile or hyperactivity, possible self-harm
- Physical appearance:
0: Normal: skin/hair shiny and eyes bright
1: Disappears embalming, skin/hair without shine
2: Poor skin/nasal secretions
3: Poor skin, abnormal or hunched posture
- Behavioral disorders:
0: None
1: Inability to move normally
2: Unable to reach food/drink, isolated from other animals
3: Intention to hide/corner, does not respond to stimuli (dying)
- Clinical signs:
0: None
1: Hypothermia, fever, mild respiratory failure
2: Infection of the surgical wound, moderate respiratory failure with muco-bloody secretions
3: Heart failure, severe respiratory failure (cyanosis, open mouth)
Score:
- 1-5: Supervise the animals once a day.
- 6-12: Provide supportive therapy if necessary.
- Any animal with a score of 3 in any of the above parameters or with a total score >12 will be euthanized.
NOTE: The animals should be monitored daily by the animal care staff and twice a week by the research and veterinary team. - Although no pain and distress are expected from the procedure, if any animal shows signs of pain, give analgesic therapy (tramadol, oral, 2-4 mg/kg, daily). If any animal does not respond to analgesic medication and shows signs of chronic pain (very low probability), euthanize the animal with an anesthetic overdose (sodium thiopental, IV, 200 mg/kg).
- If the surgical wound shows signs of infection (low probability) despite the antibiotic therapy administered, treat the wound daily and initiate a new antibiotic regimen (cefquinome sulphate, IM, 2 mg/kg, daily).
10. Euthanasia method
- Under previous sedation and anesthesia, as previously described, administer an IV sodium thiopental overdose (200 mg/kg).
- Confirm cardiorespiratory arrest and death by monitoring vital signs (electrocardiogram, blood pressure, capnography).
